|
Адабиётлар:
1.
Басс Ф.Г., Бочков В.С., Гуревич Ю.Г. Электроны и фононы в
органиченных полупроводниках. М.Наука, 1984, 288с.
2.
Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Горячие электроны и сильные
электромагнитные поля в плазме полупроводников и газового разряда.
М.Наука, 1975, 339 с.
3.
Г.Гулямов , С.Х.Шамирзаев. ФТП,1981,т.15,вып.9,с.1858-1861.
4.
Аблязимова Н.А.,Вейнгер А.И и др. В. ФТП, 1988, т.88,вып.11,
с.2001-2007.
5.
Аблязимова Н.А., Вейнгер А.И и др.. ФТП, 1992, т.26,вып.6,
с.1041-1047.
ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ p-n-ПЕРЕХОДА ПРИ ОСВЕЩЕНИИ
д.ф.-м.н., проф. А.Г.Гулямов, магистрант Ш.Ш. Бадиров (ТГТУ)
Рассмотрим изменение тока в полупроводнике при приложении
деформации. Изменение тока при воздействии деформации вызывается
изменением энергетического спектра полупроводника[1]. При поглощении
света появляется фототок
j
. Этот ток зависит от коэффициента
поглощения
и интенсивности
I
света [2]. Коэффициент поглощения
особенно сильно изменяется вблизи края фундаментального поглощения и
других критических точек соответствующих сингулярности плотности
состояний
[2].
Ниже
рассматривается
влияния
освещения
на
тензочувствительность p-n–перехода.
Рассмотрим тензочувствительность на краю фундаментального
поглощения. Коэффициент тензочувствительности по определению имеет
вид [3]
0
R
R
K
,
(1)
здесь
0
R
начальное сопротивление полупроводника без деформации,
R
-
изменение сопротивления полупроводника при воздействии деформации, ε-
относительная деформация. Перепишем коэффициент тензочувствительности
в режиме постоянного напряжения
const
U
,
1
;
)
1
(
1
d
I
d
d
I
d
d
I
d
d
I
d
d
d
I
d
d
I
j
j
K
j
j
K
j
j
K
j
j
j
j
j
j
j
j
K
,
(2)
Здесь
d
K
-темновая тензочувствительность,
R
-изменение сопротивления,
0
R
-
начальное сопротивние,
I
j
- фототок,
d
j
- темновой ток,
-относительная де-
формация. Фототок определяется следующим образом:
0
I
e
J
I
. (3)
Здесь немаловажную роль играет коэффициент поглощения
.
Особый интерес при изучении коэффициента поглощения имеет место
сингулярные точки Ван Хова в функции плотности состояний [2].
Коэффициент поглощения определяется следующим соотношением:
317
dp
p
E
p
E
cm
p
e
c
v
cv
2
/
1
1
3
2
0
2
2
3
2
.
(4)
Если
обозначить
комбинированную
плотность
состояний
как
dp
p
E
p
E
c
v
êîìá
3
2
2
.
(5)
Тогда
êîìá
cv
cm
p
e
2
/
1
1
2
0
2
2
2
3
2
2
.
(6)
Из уравнения (6) видно, что коэффициент поглощения прямо
пропорционален комбинированной плотности состояний.
Рассмотрим
комбинированную
плотность
состояний
на
краю
фундаментального поглощения, то есть для частот близких к пороговому
значению
m
. Проведем аппроксимацию закона дисперсии простыми
параболическими выражениями
p
g
v
n
c
m
p
E
p
E
m
p
p
E
2
,
2
2
2
.
(7)
При воздействии деформации ширина запрещенной зоны меняется
следующим образом
g
g
E
E
,
(8)
где
- константа потенциала деформации,
l
l
- относительная
деформация. Для частотной зависимости комбинированной плотности
состояний в точке минимум M
0
2
1
3
2
2
1
2
3
2
g
r
êîìá
E
m
,
(9)
Для частотной зависимости комбинированной плотности состояний в точке
максимум M
3
2
1
3
2
2
1
2
3
2
g
r
êîìá
E
m
.
(10)
То есть критические точки максимума и минимума имеют сдвиги,
стимулированные деформацией.
1
1
1
2
2
2
g
m
A( h
E )
Ah (
)
, (11)
где
m
-частота собственного света [4],
Учитывая, что на краю фундаментального поглощения
g
E
, а
ширина запрещенной зоны меняется согласно (8), формулу (11) можно
переписать следующим образом
2
1
A
. (12)
В данном случае коэффициент поглощения имеет сильную зависимость от
деформации.
Обратимся теперь к коэффициенту тензочувствительности. Учитывая
(2), (3) и (12), для коэффициента тензочувствительности получаем
d
J
A
I
e
K
K
2
1
0
0
1
.
(2.30)
Отсюда видно, что тензочувствительностью освещённого на краю
фундаментального поглощения p–n-перехода можно управлять постоянной
деформацией
, частотой света
и её интенсивностью
I
.
Таким образом, тензочувствительностью освещённого p–n-перехода
318
можно управлять постоянной деформацией
, частотой света
и его
интенсивностью
I
. Вблизи критических точек под действием деформации
коэффициент поглощения может сильно возрастать и вследствие этого
коэффициент тензочувствительности p–n-перехода может принимать
аномально большие значения.
Литература
1.
Бир Г.Л., Пикус Г.Е. Симметрия и деформационные эффекты в
полупроводниках (М., Наука, 1972)
2.
Бонч-Бруевич В.Л.Калашников С.Г. Физика полупроводников (М.,
Наука, 1977)
3.
П.С.Киреев. Физика полупроводников. М. “Высшая школа”1975 г.
4.
I. G. Atabaev and Kh. N. Juraev, “Research of p-i-n Junctions Based on 4H-
SiC Fabricated by Low-Temperature Diffusion of Boron,” Advances in Materials
Science and Engineering, vol. 2018, Article ID 8797031, 10 pages, 2018.
319
Do'stlaringiz bilan baham: |
